霍邱县霍邱铁矿()
目前矿区仅有周(济)-长(济)公路(国道105)通过,北跨淮河至阜阳,南接霍邱、六安。北方有淮河通航的小船,可顺流而下至淮南、蚌埠。
霍邱铁矿地质构造位于合肥坳陷西缘平原。矿区西部皖豫交界的四里长山出露震旦系、寒武系、奥陶系地层,其余广泛被第四系覆盖(厚40-200m)。经勘探证实,铁矿体产于新太古代古变质岩系中,是由于铁硅质沉积建造引起的区域变质作用形成的矿床,俗称“鞍山式”铁矿,包括磁铁矿和镜铁矿。磁铁矿主要产于片岩和片麻岩地层中;镜铁矿(或混合型)主要产于片岩、白云岩和大理岩地层中。其原岩建造相当于细粒粘土岩-粘土岩-铁硅质岩-碳酸盐岩,代表一个海侵沉积旋回。沉积环境,根据原岩建造和矿层特征,属浅海相沉积,铁和硅以胶体沉淀。成矿物质主要来自古陆,也可能与海底火山活动间接相关。矿体规模及基本特征见表3-1。
矿体规模及特征表3-1
矿石的物质成分:磁铁矿是主要的磁铁矿,其次是少量的赤铁矿、钛铁矿、磁铁矿和菱铁矿。脉石矿物主要为应时(李老庄矿床中少量矿物为菱镁矿、蛇纹石和白云石),其次为角闪石、角闪石、透闪石、黑云母和石榴石,部分矿物为阳起石、透辉石以及少量白云母、绿泥石、蓝闪石和角闪石。镜铁矿主要为镜铁矿和磁铁矿,可主次互换,单一或混合产出,其次为少量赤铁矿和菱铁矿;脉石矿物主要是应时,其次是少量的黑云母、阳起石、角闪石和透闪石,有时还有透辉石、绿泥石、蓝闪石和白云母。矿石含少量硫化物,黄铁矿常见,一般分布,偶见黄铜矿和磁黄铁矿。氧化带主要为假赤铁矿和半假赤铁矿,并伴有次生氧化,还有少量赤铁矿和褐铁矿。
矿石主要化学成分的平均含量见表3-2。
矿石中伴生有益元素含量很低,无工业意义。有害杂质中除硫和磷外,其他元素含量也很低,属于低硫低磷中贫铁矿石。
霍邱铁矿的发现和勘查过程是先通过航磁异常带,再通过地面大比例尺磁测,圈定异常范围,查明异常分布位置,分析异常特征,再通过钻探验证,从而找到铁矿。整个过程凝聚了广大地勘队员的心血和智慧,是集体努力的结果。
1957年,地质部华北904航测队在该区进行1 ∶ 1万航磁调查、勘探储油构造、寻找石油时,在霍邱县西部发现一条近南北向的磁异常带,编号为C-57-102。最大异常值为620 NAT,梯度变化较大。异常范围由200 NAT等值线圈定,长约40公里,宽4-5公里,南起马甸,北至淮河,总面积约200平方公里。由此推断,异常是由基性侵入体或含铁火成侵入体的狭长线性延伸引起的,很可能发生在南北向断裂带上。
表3-2矿石主要化学成分的平均含量
1959期间,省地质局认为异常带位于合肥坳陷西部,基底可能是一套古老的变质岩系,具备寻找“鞍山式”沉积变质铁矿的前提,成矿地质条件良好。因此,责成省地质局103物探大队开展C-57-102航磁异常地面磁测,比例尺1: 5万-1:2.5万,工作面积614平方公里,其中1: 1万。工作结束后圈出了12局部高磁异常和周吉、张庄、李老庄、范桥、大塘头、曹楼、邓仙小学、周油房、离娄、李贵庄、吴集、仁济等部分低慢磁异常。(后来勘探证明,范桥-大塘头、邓县小学-周油坊、李老庄-吴集异常分别属于范桥、周油坊、吴集异常,所以实际上是9个局部高磁异常。)这些异常等值线的长轴方向与航磁异常基本一致,只是李老庄和范桥为近东西向,呈近南北向带状分布。最大异常在11000 NAT以上(张庄、吴集),最小异常在1200-2100 NAT(范桥、李老庄),其余异常在3370-5600 NAT。通过地面磁测,进一步查明了磁异常的分布位置、范围和特征,推测由“鞍山式”沉积变质铁矿引起的可能性极大。研究结果为寻找铁矿提供了充分的数据依据。
1959下半年,省地质局大部分地质技术人员,主要是该局总工程师严坤元,为了了解异常的性质,对磁异常的查证表示赞同和支持。当时省地质局337地质队(1958成立,1962撤销,1966恢复)在皖西工作。1990后撤销并入省地矿局313队。根据省地矿局的这一决定,队长苏波、技术负责人黄和地质技术人员殷、洪侃、王组织施工队奔赴霍邱。根据地面磁法圈定的局部异常,他们首先选取了较好的张庄高磁异常进行钻探验证,在孔深141 m处见到两层铁矿,最大假厚度180 m,从而查明磁异常确实是沉积变质磁铁矿引起的。张庄异常找矿后,337队成立了霍邱铁矿工作队,李主持技术工作。为了解其他主要磁异常的性质,1月1960钻探验证了周吉、无极异常,也见到了同类型的铁矿体。1960下半年,为加强铁矿勘探,省地质局从地矿局抽调陈克星到337队担任技术负责人。陈和支队技术人员对已核实的3个异常矿点进行分析研究后,首先决定对张庄异常进行普查评价,并对矿床中段进行400×200米网格控制,矿点良好。到1962,由于国家工业战线收缩,337队撤销,霍邱铁矿磁异常查证暂停,张庄铁矿普查停止。1962上半年,李和梁善荣编制了阶段测量地质报告,获得铁矿储量6494万吨。根据控制数据和异常分布特征分析,进一步工作可以增加储量,矿床规模可以达到较大规模。
1966下半年,省地质局重新组建337地质队进驻该地区,继续在霍邱地区核实磁异常,勘探铁矿。队长苏波、技术负责人、主要地质技术人员李、潘对本区铁矿地质工作作了具体部署。在对已核实找矿的无极和周吉异常进行普查评价的同时,对其他异常进行了逐一钻探核实,以查明异常的性质。从1966、11到1969,先后验证了曹楼、李老庄、周油坊、离娄、范桥的磁异常,也见到了同类型的铁矿体。
值得一提的是,华东冶金勘探公司八一十队在5月1966钻探验证重组异常时发现铁矿体,并通过钻探多孔揭露无极异常,在无极及其以南地区开展重力测量(目的是寻找富矿,工作结束后未发现富矿,同年撤离)。其工作成果为337队今后的勘探工作提供了一定的数据基础。
通过对上述磁异常资料的核查和对张庄、周吉、吴集矿异常的初步评价(后两个矿床仅控制在异常中部,其规模已达大型矿床),结合对各种磁异常分布特征的综合分析,省地质局及其所属337队一致认为,霍邱磁异常带是一个铁矿储量丰富的远景区, 从而肯定霍邱铁矿,将其列为安徽省铁矿勘查的重要基地之一。
磁异常核实后,工作重点是评价矿石异常的工业价值。因此,霍邱铁矿的大量勘探和评价工作始于20世纪70年代。在此期间,先后勘探了8个矿床(即张庄和李老庄的勘探和周吉、周油坊、草楼、集集、吴集和范桥的普查),评价了6个矿床。20世纪80年代,在普查的基础上仅对范桥和吴集进行了详细调查,同时对新开发的离娄矿床北段进行了调查。经过20年的勘探和评价,取得了丰富的地质成果,各矿床的工业价值得到了肯定。每个矿床的勘探和评估如下:
张庄铁矿勘探(1970-1974)钻探工作量24300米,地质报告由李、、李、、、胡祖富、马于1974年编制提交(部分工作经省储委审核后需补充)。1979-1980进行了补充勘探,钻探工作量6208米。1981提交补充工作指令,探明铁矿石储量199万吨。
李老庄铁矿、菱镁矿初勘(1971—1975)钻孔工作量32600米,由、李、、李、、李、马于1981年编制提交。已探明的铁矿石储量为4357.93万吨,原菱镁矿储量为332.89万吨。
周吉铁矿普查(1967—1970)钻探工作量29000米,地质调查报告由董培南、、李、叶明福、于1979年编制提交。已探明的铁矿石储量为65438+3700万吨。
调和铁矿调查(1974-1980),钻探工作量25900米,地质调查报告由王迎春、徐明德、马成庆于1980年编制提交。已探明的铁矿石储量为6581.94万吨。
周油坊铁矿普查(1975—1977)钻孔工作量为15900米,地质调查报告由王玉祥、王志华、杜景山、于长明于1978年完成并提交。已探明的铁矿石储量为9549.94万吨。提交报告后,将在南端建设一个区段,增加储量654.38+052.477万吨,使探明铁矿石总储量达到654.38+065.438+000万吨。
曹楼铁矿普查(1976-1978)钻孔工作量为10600米,地质调查报告由王玉祥和王志华于1979年完成并提交。已探明的铁矿石储量为4801.58万吨。
范桥铁矿普查-详查(1978-1983),钻探工作量15600米,详查地质报告由、永、涂于1983年编制提交。已探明的铁矿石储量为4834.27万吨。
吴集铁矿普查-详查(1977-1985),钻探工作量53400米,详查地质报告由周伦义、徐明德、蔡志勇、钟念禄于1983年编制提交(王迎春、王文新主持普查一段时间)。已探明的铁矿石储量为2.48亿吨。
离娄铁矿北段普查(1980—1988)钻孔工作量10200米,矿床北段普查地质报告由王玉祥、甘胜东编制提交。已探明铁矿储量654.38+0.3.6亿吨(矿床南段已被少量工程控制,但走向沿线矿体仍未被控制,其储量估计在654.38+0.5亿吨以上)。
上述勘探工作提交的地质报告已经上级有关主管部门审查批准。累计探明铁矿储量654.38+0.04亿吨,是安徽省重要的大型铁矿,也是华东地区乃至全国重要的铁矿资源基地之一。
在霍邱铁矿勘探工作中,尹志成、李新秀、王子清、马承青先后担任大队主要领导,李担任大队技术负责人。从事技术业务管理的主要地质技术人员有潘、卜炳坤、赵大顺、马、钱培明,主要水文和工程地质技术人员有郑文兴、匡、。他们都为铁矿的勘探和评价做出了贡献。
在隐伏区进行地质勘探时,主要是根据磁异常来安排工作。实践证明,异常查证首孔应安排在磁异常峰值处,这样往往一孔有效,破矿率100%。第二步,在树干剖面上钻孔将其揭露(一般分布在横切异常峰值处)。如果异常延伸时间较长,有多个峰值,应布置2-3个主要剖面,了解矿体的层数、分布特征及地层、构造的系统出露情况;然后根据主要剖面的地质资料,结合磁异常或重力异常进行综合分析,再选择合适的网格进行普查评价。根据上述方法,我们采用400× 200m的基本网格对矿床进行了普查和评价。在评价中,如果矿床局部变化较大,可以适当加密工程控制。这种矿床评价的“三步法”是有针对性的、合理的,也是一种多、快、好、省的方法。
在矿床勘探中运用多兵种联合作战来指导勘探工作部署、工程布置和施工是一种有效的方法。70年代后半期,337队进行了1∶5万重力调查,为了配合重力勘探,省地质局物探大队进行了1∶1,000,000电测深。钻井工程施工中还进行了三分量测量、地热测井和放射性测量。重力测量发现24个局部重力异常,布格值在0.4 ~ 2 mGy之间。除部分大理岩或古地形隆起外,大部分异常与大中型矿床的磁异常一致(或基本一致)。个别矿床(如离娄矿床)主要由弱磁性镜铁矿体组成,重力剩余异常的等值线比磁异常向南延伸更多。因此,在追踪和控制矿体沿走向延伸的过程中,矿体仍稳定延伸,无磁异常但有重力异常,矿体规模不断扩大,成为霍邱铁矿最大的矿床。再比如三分量测井,对于查明深部和边部是否有矿体也起到了很好的作用。如果在周吉施工的ZK53孔已达到设计深度,未见到矿石,则推断三分量测井后深部有矿体,继续施工后不久就能见到矿体;有些项目通过三分量测井提前结束钻孔,减少了钻井工程的工作量。因此,采用多种方法和手段相互配合,取长补短,综合分析,是提高地质工作质量和研究水平,加快工作进程的好办法。
在勘探工作中,由于10 (1966—1976)“文革”的干扰和破坏,地质工作处于无规律可循的状态,部分工程质量太差(如岩芯回收率低、封孔质量差、孔斜过大等。),造成大量的返工和浪费;比如有些项目弥补不了,却又不得不作为历史问题存在。
霍邱铁矿尚未开发利用。只有张庄矿床是马钢1991下半年开发论证,1992年3月进行了开发前期地质工作,准备开发利用。开采规模初步规划为300万吨/年。张庄矿床开发利用确定后,将逐步开展其他矿床的详查勘探,扩大开采规模。规划开采能力可从300万吨提高到600万吨甚至800万吨以上。
到了80年代,该区的铁矿勘探和异常查证已经比较高,扩大找矿前景和发现新的大中型磁铁矿床的可能性越来越小。但除李老庄和范桥(已圈定为向斜分布)外,其余矿床(如周吉、周油房和离娄矿床)沿走向未圈定完整;一般每个矿床沿倾向的垂深只有450-600米,矿体未被指出,仍有一定的进一步勘探潜力和扩大矿床规模的可能性。